Estudo do ensaio CLS para determinação da tenacidade em modo misto de juntas adesivas

• Autor(a) principal: Barros, Ricardo Bruno Pereira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/20167
• topic: Ligação adesiva; Taxa de libertação de energia; Cracked-lap shear; Leis coesivas; Modelo de dano coesivo; Adhesive bonding; Energy release rate; Cracked-lap shear; Cohesive laws; Cohesive zone model

A utilização de juntas adesivas como elemento de união tem vindo a aumentar progressivamente à medida que vários estudos vão sendo realizados. As juntas adesivas têm demonstrado várias vantagens relativamente às técnicas de união mais utilizadas tais como soldadura, brasagem, ligações aparafusadas, rebitadas, entre outras. Vários estudos vêm demonstrado a importância em prever com precisão as propriedades e a resistência mecânica da junta adesiva. O modelo de dano coesivo é um método muito utilizado nestas previsões, para o qual a taxa de libertação de energia é um dos parâmetros fundamentais. O ensaio cracked-lap shear (CLS) é um ensaio ainda pouco estudado e, como tal, tornou-se essencial caracterizá-lo através de um estudo da viabilidade da junta adesiva segundo este tipo de junta. Este tipo de ensaio permite o estudo da junta adesiva quando solicitada a cargas de modo misto (combinação de solicitações de tração e corte), sendo o tipo de solicitação mais comum ao longo do ciclo de vida das juntas adesivas em aplicações reais. O estudo efetuado nesta dissertação consistiu na análise experimental e numérica do ensaio CLS para a determinação da tenacidade à fratura de diferentes adesivos estruturais. Pretendeu-se estabelecer uma comparação entre os métodos de redução teóricos obtidos dos trabalhos de alguns autores. O trabalho experimental consistiu no fabrico e ensaio de provetes CLS com os diferentes adesivos, e realizar o respetivo tratamento de dados conducente à obtenção das propriedades de fratura. Numericamente foram utilizados modelos de dano coesivo para reproduzir os ensaios experimentais e obter leis coesivas aproximadas que possam ser usadas para previsão do comportamento de juntas adesivas solicitadas em modo-misto. Estas análises numéricas procuram simular a iniciação e propagação de fendas no adesivo, e têm em conta conceitos energéticos para simular a rotura. Experimentalmente e numericamente foram obtidos os envelopes de fratura de cada adesivo para caraterizar o respetivo comportamento em modo-misto. Observou-se que os métodos de redução para o ensaio CLS apresentam algumas limitações na definição das componentes puras da tenacidade. Por outro lado, os modelos numéricos conseguiram prever de forma aceitável os resultados experimentais.